核电多相角形无刷励磁系统旋转二极管开路故障特征分析

多相无刷励磁系统是大容量核电机组的首选励磁方式，其整流二极管处于高速旋转状态，在实际运行中二极管故障时有发生，对二极管故障特征的准确把握是实现对其可靠灵敏保护的前提。首先，通过理论分析得到旋转二极管正常运行、一管开路及一相开路时励磁机转子电枢电流的解析表达式。进一步，基于电枢反应磁势对定子励磁绕组作用的分析，得到了3种运行情况下励磁机定子励磁电流的谐波特性。最后，对某11相角形无刷励磁机样机进行了负载工况下二极管正常运行、一管开路及一相开路实验，电枢电流和励磁电流的实验结果验证了理论分析的正确性。实验与理论分析均表明:旋转二极管正常运行时励磁机定子励磁电流主要含直流分量，一管开路时出现基波和各次谐波分量，一相开路时出现各偶数次谐波分量